DE102005058606B3

DE102005058606B3 - Machine for shaking individual test tubes has mounting, into which lower end of tube is inserted and drive which moves mounting to shake tube, and sensors detecting when tube moves from desired position and generating stop signal

Info

Publication number: DE102005058606B3
Application number: DE102005058606A
Authority: DE
Inventors: Oliver Ruser; Holger Link
Original assignee: Eppendorf SE
Current assignee: Eppendorf SE
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2025-12-08
Also published as: US7575363B2; JP2007152345A; DE502006002244D1; JP4988313B2; US20070125186A1; HK1104247A1; CA2568093A1; EP1795256B1; CN1978040A; CN100496689C; CA2568093C; ES2318646T3; EP1795256A1

Abstract

A machine for shaking individual test tubes (19) has a mounting with a recess (14), into which the lower end of a tube is inserted. A drive then moves the mounting to shake the tube. Sensors (18a, 18b) detect when the tube is moved from the desired position and generates a stop signal. The drive starts again after a predetermined period of time.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schütteln von Probebehältern gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a device for shaking sample containers according to the generic term of claim 1.

Gattungsgemäße Vorrichtungen werden üblicherweise als Vortex-Mischer bezeichnet. Mit ihnen kann jeweils ein in der Regel vom Bearbeiter an seinem oberen Ende gehaltener Probebehälter, insbesondere z.B. ein Reagenz- oder Zentrifugenglas, geschüttelt werden.Generic devices become common referred to as vortex mixer. With them one can each in the Rule held by the processor at its upper end sample container, in particular e.g. a reagent or centrifuge tube, shake.

Gattungsgemäße Vorrichtungen weisen einen Antrieb auf, mit dem eine an der Oberseite des Mischers vorgesehene Aufnahme mit hoher Frequenz auf z.B. einer engen Kreisbahn oder einer sonstigen zum Mischen geeigneten Bahn bewegt werden kann.Generic devices have a drive, with one at the top of the mixer provided high frequency recording on e.g. a narrow circular path or any other suitable for mixing web can be moved.

Die Aufnahme ist so gestaltet, dass übliche Probebehälter, wie z.B. Reagenzgläser oder Zentrifugengläser, mit ihrem unteren geschlossenen Ende derart darin bzw. darauf angeordnet werden können, dass die Bewegung der Aufnahme auf den Behälter übertragen wird.The Recording is designed so that usual sample containers, such as e.g. Test tubes or centrifuge glasses, with its lower closed end arranged therein or on it that can be the movement of the recording is transferred to the container.

Gattungsgemäße Einrichtungen werden insbesondere in mikrobiologischen Laboren oder Zelllaboren eingesetzt. Ein häufiger Anwendungszweck, um nur ein Beispiel zu nennen, ist die Resuspension von pelletierten Zellen. Insbesondere hier sorgt der in dem Gefäß während des Mischens entstehende Wirbel dafür, dass sich die ansonsten nur schwer von der Wand abzulösenden Pellets wieder in Lösung bringen lassen. Denkbar sind jedoch auch beliebige weitere Anwendungen, in denen Feststoffe gelöst oder Flüssigkeiten miteinander vermischt werden sollen.Generic facilities especially in microbiological laboratories or cell laboratories used. A common one Purpose, to give just one example, is the resuspension of pelleted cells. Especially here in the vessel during the Mixing the resulting vortex, that the otherwise difficult to detach from the wall pellets again in solution let bring. However, any other applications are conceivable, in which solids are dissolved or liquids to be mixed together.

Um die Bedienung zu erleichtern, sehen übliche Vorrichtungen vor, dass der Mischvorgang automatisch startet, wenn ein Probenbehälter, z. B. ein Reagenzglas oder Zentrifugenglas in einer definierten Position in der Aufnahme angeordnet wird.Around To facilitate the operation, conventional devices provide that the mixing process starts automatically when a sample container, eg. As a test tube or centrifuge tube in a defined position is arranged in the receptacle.

Eine aus z.B. der WO 2005/094977 A1 bekannte Vorrichtung weist dazu an ihrer Oberseite einen optischen Sensor auf, der die Anwesenheit z.B. eines Reagenzglases in der Aufnahme detektiert und dann automatisch ein Startsignal für den Antrieb generiert. Andere Vorrichtungen, wie z.B. in der DE 29700725 U1 beschrieben weisen einen Drucksensor auf. Hier muß die Aufnahme durch das zu schüttelnde Gefäß nach unten gedrückt werden, wobei in einer definierten Position des Behälters bzw. der von ihm beaufschlagten Aufnahme ein Startsignal für den Antrieb ausgelöst wird. Entsprechend wird ein Stopsignal erzeugt, wenn im ersten Fall das Reagenzglas aus dem Bereich des optischen Sensors entfernt wird, bzw. im zweiten Fall, die Aufnahme entlastet wird, wobei dann bei gattungsge mäßen Vorrichtungen der Mischvorgang unmittelbar stoppt. Vorrichtungen, bei denen sensorgesteuert Start- bzw. Stop-signale generiert werden, sind im Handel verbreitet. Es wird hierzu ergänzend auf den Hauptkatalog der Firma "neo.Lab." 2001/2003, Seiten 6030 und 6031 bzw. auf den Gesamtkatalog der Firma "Roth" 2005, Seiten 628,629 verwiesen.For example, a device known from WO 2005/094977 A1 has on its upper side an optical sensor which detects the presence of, for example, a test tube in the receptacle and then automatically generates a start signal for the drive. Other devices, such as in the DE 29700725 U1 described have a pressure sensor. Here, the recording must be pressed by the vessel to be shaken down, with a start signal for the drive is triggered in a defined position of the container or the acted upon by him recording. Accordingly, a stop signal is generated when the test tube is removed from the region of the optical sensor in the first case, or in the second case, the recording is relieved, in which case the mixing process stops immediately in gattungsge MAESSEN devices. Devices in which sensor-controlled start or stop signals are generated are widely used in commerce. It is supplemented by the main catalog of the company "neo.Lab." 2001/2003, pages 6030 and 6031 or on the general catalog of the company "Roth" 2005, pages 628,629 referenced.

Nachteilig an bekannten sensorgesteuerten Einrichtungen ist, dass der Mischvorgang bei üblichen Geräten auch unerwünscht, z.B. bei einer Neupositionierung des Probebehälters in der Aufnahme, beziehungsweise beim Wechsel der zu mischenden Gefäße, unterbrochen wird.adversely in known sensor-controlled devices is that the mixing process at usual devices also undesirable, e.g. in a repositioning of the sample container in the receptacle, or when changing the vessels to be mixed, is interrupted.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die diese Nachteile nicht mehr aufweist.task The invention is to provide a device which has these disadvantages no longer has.

Gelöst wird die Aufgabe mit einer Vorrichtung, die das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 aufweist.Is solved the task with a device that is the distinguishing feature of claim 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung entspricht grundsätzlich den oben beschriebenen gattungsgemäßen Vorrichtungen. Abweichend dazu ist jedoch vorgesehen, dass nach Erzeugung des Stoppsignals der Antrieb nicht sofort stoppt, sondern die Aufnahme noch über eine definierte Nachlaufzeit mit der Mischgeschwindigkeit weiterbewegt.The inventive device corresponds in principle the generic devices described above. deviant but it is provided that after generation of the stop signal the drive does not stop immediately, but the recording still has one defined delay time with the mixing speed.

Die Nachlaufzeit kann geräte- beziehungsweise anwendungsspezifisch, festgelegt sein. In der Regel ist sie so bemessen, dass z.B. ein Austausch von Probebehältern in der Aufnahme, oder eine Neu- bzw. Umpositionierung des gerade im Mischvorgang befindlichen Behälters, möglich ist, ohne dass der Antrieb stoppt. In der Regel sind Nachlaufzeiten zwischen einer und zehn Sekunden, insbesondere zwischen zwei und fünf Sekunden, für die meisten Laboranwendungen ausreichend.The After-running time can be or application-specific. Usually is it such that e.g. an exchange of sample containers in the recording, or a new or repositioning of just in Mixing container, possible is, without the drive stops. Usually follow-up times are between one and ten seconds, especially between two and ten seconds five seconds, for the sufficient for most laboratory applications.

Diese Vorrichtung bietet eine Reihe von Vorteilen. Sie kann, wie die gattungsgemäßen Einrichtungen, sensorgesteuert gestartet und gestoppt werden, wenn kein weiterer Mischvorgang mehr beabsichtigt ist. Die Nachlauf zeit fällt dabei nicht störend ins Gewicht, da sich auch bei erfindungsgemäßen Vorrichtung der Antrieb, relativ rasch abschaltet. Wird jedoch bei beabsichtigter weiterer Mischung ein Probebehälter für einen kurzen Zeitraum aus der Aufnahme entfernt oder gegen einen anderen ausgetauscht, dann kann der Mischvorgang innerhalb der Nachlaufzeit nach erneuter Anordnung eines Probegefäßes in der Aufnahme und Erzeugen eines neuen Startsignals ohne Unterbrechung fortgesetzt werden. Dies stellt eine entscheidende Arbeitsvereinfachung dar, da das bei gattungsgemäßen Geräten auftretende Stoppen und Wiederanfahren des Antriebs in den geschilderten Situationen entfällt.This device offers a number of advantages. It can, like the generic devices, be started and stopped sensor-controlled, if no further mixing is more intended. The follow-up time is not disturbing, since even with the device according to the invention, the drive shuts off relatively quickly. However, if a sample container is removed from the receptacle or exchanged for another one for a short period of time with intended further mixing, then the mixing process can take place within the follow-up time after reordering a sample container in the receptacle and generating a new one Start signal to continue without interruption. This represents a decisive simplification of work, since the occurring in generic devices stopping and restarting the drive in the described situations deleted.

Es sind neben den erwähnten gattungsgemäßen sensorgesteuerten auch nicht gattungsgemäße Vorrichtungen bekannt, die mittels eines separaten Schalters ein- und ausgeschaltet werden können. Dies Vorrichtungen können im Dauerbetrieb mischen. Nachteilig ist, dass sie aufgrund der Betätigung eines separaten Schalters umständlich zu bedienen sind.It are next to the mentioned generic sensor-controlled also not generic devices known, which turned on and off by means of a separate switch can be. This Devices can to mix in continuous operation. The disadvantage is that they due to the operation of a separate switch awkward to use.

Die Vorrichtung vereinbart die Vorteile beider erwähnten bekannten Mischer. Mit anderen Worten, auch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich zumindest bei geschicktem Arbeiten eine Art Dauerbetrieb einstellen, ohne dass ein separater Schalter betätigt werden muß.The Device agrees the advantages of both mentioned known mixer. With In other words, even with the device according to the invention can be at least in skilful working set a kind of continuous operation, without a separate switch must be pressed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Schüttelvorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments of the shaking device are in the subclaims specified.

Besonders geeignete Nachlaufzeiten liegen in einem Bereich zwischen 1-10 Sekunden, insbesondere zwischen zwei und fünf Sekunden. Dieser Zeitbereich hat sich als ausreichend lang erwiesen, um die üblicherweise autretenden bedienungsbedingten Unterbrechungen des Mischvorganges, wie z.B. Behälterwechsel oder Neupositionierung eines Behälters zu überbrücken.Especially suitable follow-up times are in the range of 1-10 seconds, especially between two and five Seconds. This time range has proved to be sufficiently long to the usual causing interruptions in the mixing process, such as. container change or repositioning a container to bridge.

Wesentlich für die erfolgreiche Durchmischung ist, dass die Aufnahme bevorzugt mit gleichmäßig hoher Winkelgeschwindigkeit auf einer möglichst idealen Kreisbahn umläuft, die vorzugsweise in einer horizontalen Ebene verläuft.Essential for the successful mixing is preferred with the inclusion even higher Angular velocity on an ideal circular path rotates, the preferably in a horizontal plane.

Besonders bevorzugte Umlaufgeschwindigkeiten liegen in einem Bereich zwischen 3000 bis 3500 Umdrehungen pro Minute (Upm). Der Radius der Kreisbahn kann z.B. bevorzugt 1,5mm betragen. Denkbar sind selbstverständlich auch andere Radien bzw. andere Bahnen, auf denen die Aufnahme bewegt werden kann, solange sichergestellt ist, dass bei einer entsprechenden Bewegung der Aufnahme eine Durchmischung in dem Probebehälter gewährleistet ist.Especially preferred rotational speeds are in a range between 3000 to 3500 revolutions per minute (rpm). The radius of the circular path can e.g. preferably 1.5mm. Of course, it is also possible other radii or other paths on which the recording moves can be, as long as it is ensured that at a corresponding Movement of the recording ensures a mixing in the sample container is.

Die Vorrichtung wird insbesondere mit einer Umlaufgeschwindigkeit bzw. Frequenz im Bereich von 3500 Upm betrieben.The Device is in particular at a rotational speed or Frequency in the range of 3500 rpm operated.

Im Folgenden soll die Schüttelvorrichtung anhand von drei Abbildungen näher erläutert werden.in the Below, the shaker is based on from three pictures closer explained become.

1 zeigt den oberen Bereich einer Ausführungsform der Vorrichtung in einer Teilschnittdarstellung; 1 shows the upper portion of an embodiment of the device in a partial sectional view;

2 zeigt die Vorrichtung in derselben Ansicht wie 1; mit einem Reagenzglas, 2 shows the device in the same view as 1 ; with a test tube,

3 zeigt in einer Grafik den Verlauf eines Mischvorgangs. 3 shows in a graph the course of a mixing process.

1 zeigt ausschnittsweise eine Vorrichtung 10, mit einem Gehäuse 11, in dessen oberen Bereich eine Schwingplatte 12 vorgesehen ist. Die Schwingplatte 12 ist über Stangen 13 mit einem nicht gezeigten Exenterantrieb gekoppelt, der die Schwingplatte 12 im Betrieb auf einer ebenen, konstanten Kreisbahn, mit z.B. einer Umlaufgeschwindigkeit von 3500Upm, antreibt. Im zentralen Bereich der Schwinplatte 12 ist eine Aufnahme 14 für Probengefäße vorgesehen. 1 shows a detail of a device 10 , with a housing 11 , in the upper part of a swing plate 12 is provided. The swing plate 12 is over bars 13 coupled with an eccentric drive, not shown, of the swing plate 12 in operation on a flat, constant circular path, with eg a rotational speed of 3500 rpm, drives. In the central area of the Schwinplatte 12 is a recording 14 intended for sample vessels.

Im gezeigten Fall weist die Aufnahme 14 eine Vertiefung 15 auf, damit ein Reagenzglas 19, wie in 2 dargestellt, gegen ein seitliches Wegrutschen gesichert ist. Denkbar ist aber auch die Aufnahme ohne Vertiefung, dann jedoch aus einem Material auszubilden, das ebenfalls ein Wegrutschen von Gefäßen verhindert.In the case shown, the recording 14 a depression 15 on top of that, use a test tube 19 , as in 2 shown secured against slipping sideways. It is also conceivable recording without depression, but then form of a material that also prevents slippage of vessels.

An der Aufnahme 14 ist eine nach unten weisende Lasche 16 vorgesehen. In Bewegungsrichtung unterhalb der Lasche 16 ist in der Vorrichtung 10 eine Lichtschranke 17 vorgesehen, die im gezeigten Fall zwei optische Sensoren 18a und 18b aufweist.At the reception 14 is a down-facing tab 16 intended. In the direction of movement below the tab 16 is in the device 10 a photocell 17 provided, which in the case shown two optical sensors 18a and 18b having.

In 2 erkennt man, dass der Aufnahmebereich 14 bei Einsetzen eines Reaktionsgefäßes 19 nach unten gedrückt werden kann, wobei dann die Lasche 16 in den Lichtweg vor den Sensoren 18a und 18b eintritt.In 2 you realize that the recording area 14 when inserting a reaction vessel 19 can be pushed down, in which case the tab 16 in the light path in front of the sensors 18a and 18b entry.

In dieser definierten Position der Aufnahme wird ein Startsignal für den nicht gezeigten Antrieb erzeugt, der die Schwingplatte 12 auf einer Kreisbahn zu bewegen beginnt. Der Radius dieser Kreisbahn ist relativ gering. Er liegt üblicherweise im Bereich zwischen einem Millimeter und höchstens 1-2 cm. Bei Erreichen der Mischgeschwindigkeit überträgt die Aufnahme 14 eine hochfrequente Schüttelbewegung auf das Reaktionsgefäß 19, die dann für eine gute Durchmischung sorgt.In this defined position of the recording, a start signal is generated for the drive, not shown, of the vibration plate 12 begins to move on a circular path. The radius of this circular path is relatively small. It is usually in the range between one millimeter and at most 1-2 cm. Upon reaching the mixing speed transmits the recording 14 a high-frequency shaking on the reaction vessel 19 which then ensures good mixing.

Der Aufnahmebereich 14 ist federnd ausgebildet. Sobald das Reaktionsgefäß 19 aus der definierten herabgedrückten Position entfernt wird, gerät die Lasche 16 wieder außerhalb des Bereiches der Sensoren 18a und 18b. In dieser Position wird ein Stoppsignal erzeugt, das bei herkömmlichen Geräten zum sofortigen Anhalten des Antriebes führt.The recording area 14 is resilient. Once the reaction vessel 19 is removed from the defined depressed position, the tab gets 16 again outside the range of the sensors 18a and 18b , In this position, a stop signal is generated, which in conventional devices leads to the immediate stop of the drive.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dagegen vorgesehen, dass der Antrieb nach Erzeugung eines Stoppsignals noch eine gewisse Zeit mit der Mischgeschwindigkeit nachläuft. Während der Nachlaufzeit kann jederzeit ein erneutes Startsignal durch Herabdrücken der Lasche 16 erzeugt werden mit der Folge, dass der Mischvorgang bis zum nächsten Stoppsignal und dem Ende der darauffolgenden Nachlaufzeit fortgesetzt wird.In the apparatus according to the invention, on the other hand, it is provided that after the generation of a stop signal, the drive still runs with the mixing speed for a certain time. During the follow-up period can at any time a new start signal by pressing down the tab 16 with the result that the mixing process is continued until the next stop signal and the end of the subsequent follow-up time.

3 zeigt einen typischen Mischvorgang in Form einer Kurve, in der die Umdrehungszahl gegen die Zeit aufgetragen ist. Durch Herabdrücken der in den 1 und 2 beschriebenen Lasche 16 wird ein Startsignal zum Zeitpunkt a generiert, das den Mischer startet und relativ schnell auf eine Betriebsumdrehungszahl von z.B. 3500 Upm bringt. Diese Geschwindigkeit wird dann konstant gehalten, auch nachdem zum Zeitpunkt b ein Stoppsignal generiert wird. Ab Erzeugung des Stoppsignals läuft die erfindungsgemäß vorgesehene Nachlaufzeit, in der der Antrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Aufnahme, unabhängig davon, ob ein Gefäß darin angeordnet ist oder nicht, mit unverminderter Geschwindigkeit weiter antreibt. 3 shows a typical mixing process in the form of a curve in which the number of revolutions is plotted against time. By pressing down in the 1 and 2 described tab 16 a start signal is generated at time a, which starts the mixer and relatively quickly brings to an operating speed of, for example, 3500 rpm. This speed is then kept constant, even after a stop signal is generated at time b. From generation of the stop signal, the delay time provided according to the invention, in which the drive of the device according to the invention drives the receptacle, irrespective of whether a vessel is arranged therein or not, continues to drive at undiminished speed.

Nach Ende der Nachlaufzeit, und vorausgesetzt, dass kein neues Startsignal erzeugt wurde, stoppt der Antrieb zum Zeitpunkt c und die Geschwindigkeit geht auf 0 zurück.To End of the follow-up time, and provided that no new start signal was generated, the drive stops at time c and the speed goes back to 0

Claims

Apparatus for shaking individual sample containers having an upper end with an opening and a lower closed end, comprising: a receptacle with which the sample container is engageable with its lower end such that upon movement of the receptacle the lower end of the sample container is moved, a connected to the recording drive, which moves the receptacle for shaking the sample container in a particular horizontal plane, a sensor, the arrangement of a sample container in a defined position in the recording a start signal and after removal of the sample container from the defined position generated in the recording a stop signal for the drive, characterized in that the drive after generating a stop signal by the sensor ( 18a . 18b ) the recording ( 14 ) is formed further moving over a defined follow-up time.

Device according to claim 1, characterized in that that the follow-up time is between 1 and 10 seconds, especially between 2 and 5 seconds.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the drive recording on one, in particular horizontal, circular path moves.

Device according to claim 3, characterized in that that the radius of the circular path is between 1mm and 20mm.

Device according to claim 3, characterized in that that the speed is between 3000 and 3500 revolutions / minute lies.